Introduction à l’informatique

1. Introduction à l’informatique Chapitre 0: Introduction 0 -

2. Une brève histoire de l’informatique • La préhistoire : de 3000 AC à 1900 • Abaques, machine pour prédire le mouvement des astres (80 AC) • Formalisation du calcul : Al Khawarizmi (IXème) • XVIIème • Pascal : machine à additionner • Leibniz : système binaire pour le calcul • XVIIIème • Jacquard : métier à tisser • Babbage : machine différentielle • XIXème • Boole : calcul binaire et calcul logique • Peirce – Hilbert : 3 Questions : correction formelle – complétude - décidabilité d ’un système formel

3. Une brève histoire de l’informatique • De 1900 à 1940 • Gödel et Turing • Tout système formel suffisamment puissant est soit incohérent soit incomplet • Problème de l’arrêt indécidable • Les années 40 • Travaux en cryptographie (décodage : Machine Enigma, Colossus) • Parallèlement, en Angleterre, en Allemagne et aux USA, construction des premiers ordinateurs • Calculateur électro-mécanique Mark 1 (Aiken, 44) • 1946 : ENIAC Calculs balistiques (Atanasoff, Mauchly Eckert, 46) • 44 : EDVAC, Mauchly Eckert et Von Neumann • 48 : EDSAC, … • Invention du transistor (Baarden, Brattain et Shockley 47)

4. Une brève histoire de l’informatique • Les années 50 • Compilateurs (FORTRAN en 57) • LISP en 58 • Circuits intégrés en 59 • Test de Turing en 50 • Les années 60 • Systèmes d’exploitation • Basic en 64 • Automates – Langages formels - Correction de programmes • Knuth : The Art of Computer Programming • Micro-processeurs

5. Une brève histoire de l’informatique • Les années 70 • Base de Données Relationnelles • Unix et C (Thompson et Richie) • Pascal et Ada • Architecture RISC (IBM), Cray 1 en 76 • Les années 80 • Micro-ordinateur personnel (Apple – MacIntosh en 84) • NFSNet en 87 : Ancêtre d’Internet • Premiers virus en 88 • Pour les détails • http://dept-info.labri.u-bordeaux.fr/~dicky/HisInfo.html

6. Ordinateur • Puce (programme fixe) • Calculatrice (programmable) • Ordinateur personnel (PC, Macintosh, …) • Station de travail (Sun, DEC, HP, …) • Super-ordinateur (Cray, IBM-SP, …) • Clusters d’ordinateurs

7. Les composants d’un ordinateur (suite) Unité centrale • Mémoire vive • Microprocesseur • Disque dur • Autres Ecran Souris Clavier

8. Les composants d’un ordinateur • Carte mère : • processeur (vitesse d’horloge, type, …), • mémoire vive, • interface série et parallèle, port USB, • Bus. • Alimentation électrique. • Carte graphique ou vidéo. • Disques :disque dur, disquette, … • Autres périphériques: modem, scanner, imprimante, réseau, carte son, terminaux, ...

9. Notice d’un ordinateur • processeur : Intel Intel® Core™2 Duo Extreme 4 MB L2 3.33 GHz 1066 MHz bus • mémoire : 2 Go • disque dur : Disque dur DiamondMax 11, 500 Go, 7200 tpm, buffer 16 Mo, UDMA 133, Maxtor • carte graphique : GeForce 7950 GX2 1 Go • écran : 30-inch Apple Cinema HD Display. Puissances (en millions d’opérations flottantes par seconde) • 2880 MFLOPs : Pentium 4 à 3,06 GHz en Septembre 2003 … 8000 MFLOPs

10. But : automatisation de traitement • Tout processeur (cœur des différents systèmes informatiques) exécute des programmes • Un programme est composé d’une succession d’instructions qui peuvent se décomposer en opérations élémentaires par compilation • La compilation transforme le programme écrit dans un langage riche (lisible par vous) en un langage simple composé d’opérations élémentaires (lisible par l’ordinateur) • Les opérations élémentaires sont réalisées par des fonctions logiques qui sont codées sous forme de 0 et de 1 en mémoire puis • Les fonctions logiques sont réalisées par des circuits électroniques. (addition, test d’égalité) concrètement c’est un courant discontinu au travers de fil/couche de silicium

11. Les métiers de l’informatique • Développeur (programmeur, analyste, ingénieur) • Formateur (apprendre aux autres) • Testeur • Administrateur système, réseau, base de données • Chef de projet • Directeur des ressources informatiques • Directeur des systèmes d’information • Consultant, audit • Chercheurs / Inventeurs • Dirigeant de start-up (jeune pousse) • …

12. Les entreprises qui recrutent • Constructeurs (développement matériel, système d’exploitation) • HP à Grenoble, Apple à Paris, etc. • Opérateurs Telecom (FT, Free, SFR, …) • Créateurs de logiciels (Dassault Catia, ILOG discovery, Jeux Infogramme, …) • SSII (installation système, matériel, logiciel, développement, adaptation, maintenance de logiciels à la demande des clients) UNILOG, TeamLOG, … • Grands comptes (grandes sociétés réparties sur plusieurs sites, ayant des besoins informatiques importants; services informatiques propres + SSII prestataires de service) (Peugeot, Caisse des dépôts, Hopitaux…) • PMI/PME (utilisation de l’informatique pour gestion, bureautique, …)

13. Les domaines d’application • Finance (bourse, banque,…) • Production (robotique, gestion, …) • Commerce (gestion, data mining, …) • Sciences (météo, géographie, physique, mathématiques, médecine, pharmacie, génétique, …) • Supervision de réseaux (EDF, pétrole, transports, …) • Supervision d’exploitation (centrales nucléaires, haut-fourneaux, …) • Avionique, Automobile, Edition, CAO, … • Energie (prospection de pétrole, optimisation, etc.)

14. Plan du cours • Chapitre 0 (0 h 30) : Introduction • TD1 : Charte, modélisation de problèmes, programme simple • TP1 : Environnement de travail sur machine : Windows et C, Exemple simple de programme C. • Chapitre 1 (8 h) : Algorithmique et programmation • TD2 à TD9 : Algorithmique / langage de réalisation • TP2 à TP9 : Programmation en C. • Chapitre 2 (1h30) : Intro. aux bases de données • TD10 : SQL • Ecriture de requêtes SQL

15. Plan du cours (suite) • Chapitre 2 (3 h) : Concepts de base de l’architecture de machines • TD 5 et TD 6 : Codage et programmation Assembleur • TD 7 : Programmation C et Assembleur • TP 5 à TP 7 : Visualisation de l’exécution de programmes sur l’unité de traitement de l’ordinateur. Programmation Assembleur • Chapitre 3 (1 h 30) : Etude de cas d’un domaine informatique • TD 8 : Cryptographie • TP 8 : Cryptographie (programmation)